[发明专利]现地地震动预测模型及其构建方法

权利要求书

1.一种现地地震动预测模型，其特征在于，所述模型为采用Butterworth带通滤波器处理数据拟合获得的速度幅值P_v或加速度幅值P_a与峰值速度PGV或峰值加速度PGA的相关性模型。

2.如权利要求1所述的现地地震动预测模型，其特征在于，所述模型包括采用全P波窗速度幅值P_vall与峰值速度PGV的相关性模型，所述P_vall与PGV的相关性模型采用1阶时的Butterworth带通滤波器对数据进行滤波处理获得，其中所述带滤波器的频带范围为0.1～10Hz。

3.如权利要求2所述的现地地震动预测模型，其特征在于，所述模型还包括采用全P波窗加速度幅值P_aall与峰值加速度PGA的相关性模型，所述P_aall与PGA的相关性模型为采用1阶时的Butterworth带通滤波器对数据进行滤波处理获得，其中所述带滤波器的频带范围为0.1～10Hz。

4.如权利要求1-3中任一项所述的现地地震动预测模型，其特征在于，所述相关性模型的均按照式(1)进行相关性拟合而得，所述方程式为：

logPGx＝AlogPx+B (1)

式中，PGx代表PGV或PGA，Px表示P_v或P_a，而A和B为需要拟合获得的系数。

5.一种现地地震动预测模型的构建方法，至少包括下述步骤：

获取各强震动观测台站的加速度记录数据，对数据进行预处理，并筛选出标准数据；

对筛选出的各强震动观测台站事件记录数据，去掉线性趋势，手动选取P波和S波初至时间的记录数据；

对记录数据中的各强震动观测台站的垂直向加速度记录进行一次积分和两次积分以分别获取速度时程和位移时程；

对位移时程进行连续的Butterworth带通滤波器滤波处理，以获取P波幅值预警参数P_vall和P_aall；

按照仪器烈度计算标准要求计算得峰值速度PGV和峰值加速度PGA；

对于P波幅值预警参数P_vall和P_aall，按照式(1)进行相关性拟合，得到P_vall与PGV、P_aall与PGA的相关性模型。

6.如权利要求5所述的现地地震动预测模型的构建方法，其特征在于，所述对数据进行预处理，并筛选出标准数据的具体步骤包括：

对获取的加速度记录数据按照“发震时刻+震级+台站名”的方式进行重新命名，然后编写程序将所有的数据格式统一转换为文本文件格式；

对获取到的各类数据采用如下条件进行筛选：垂直向5gal；震源距200km；震级M≥4；同一地震事件至少有3个台站记录到；同时删除在高频能量到来时产生突跳的加速度记录。

7.如权利要求5所述的现地地震动预测模型的构建方法，其特征在于，所述对位移时程进行连续Butterworth带通滤波器滤波处理获取P波幅值预警参数P_vall和P_aall的具体方法包括：

对位移时程进行连续Butterworth带通波器滤波处理以移除由于积分操作带来的低频漂移影响，获取P波到后3s内垂直向数据对应的P_d3和全P波窗垂直向数据对应的P_dall；其中，带通滤波器的频带范围为0.075～3Hz；

按照仪器烈度计算标准针对于PGV和度PGA获取所用的Butterworth带通滤波器频带0.1～10Hz，采用1阶Butterworth滤波器对P波3秒和全P波段垂直向速度和加速度时程进行处理，以获取P_vall和P_aall。

8.如权利要求5所述的现地地震动预测模型的构建方法，其特征在于，所述按照仪器烈度计算标准要求计算得PGV和PGA中采用3分向合成值计算。

9.一种应用权利要求5-8中任一项所述的现地地震动预测模型的构建方法的构建系统，其特征在于，所述系统包括：

数据预处理模块，用于对获取的各强震动观测台站的加速度记录数据进行预处理，并筛选出标准数据；

参数计算模块，用于对筛选出的各强震动观测台站事件记录数据，去掉线性趋势，手动选取P波和S波初至时间的记录数据；对记录数据中的各强震动观测台站的垂直向加速度记录进行一次积分和两次积分以分别获取速度时程和位移时程；以及，对位移时程进行连续的Butterworth带通滤波器滤波处理，以获取P波幅值预警参数P_vall和P_aall，同时按照仪器烈度计算标准要求计算得PGV和PGA；

相关性模型建立模块，用于根据对于各类别P波幅值预警参数P_vall和P_aall，统一按照式(1)进行相关性拟合，得到P_vall与PGV、P_aall与PGA的相关性模型。